甘肃农业大学：《基础生物化学》课程教学资源（课件讲稿）第七章 生物氧化与氧化磷酸化 Biological Oxidation & Oxidative Phosphorylation

第七章生物氧化与氧化磷酸化第一节生物氧化概述第二节电子传递链第三节氧化磷酸化

1 第一节 生物氧化概述 2 第二节 电子传递链 3 第三节 氧化磷酸化 4

第一节生物氧化概述一、生物氧化的概念1.生物氧化（Biological Oxidation）一一有机分子在生物体内氧化分解成CO,和H,O并释放出能量ATP的过程。这过程通常消耗氧，生成CO,和H,O，并在组织细胞中进行，故又称细胞氧化或细胞呼吸、乡组织呼吸细胞呼吸作用中的一系列氧化-还原反应总称为生物氧化：活细胞内进行的氢原子或电子转移的产能反应

一 、生物氧化的概念 生物氧化（Biological Oxidation 有机 分子在生物体内氧化分解成 CO2和 H2O 并释放出能 量ATP的过程。 n这过程通常消耗氧，生成CO2和H2O，并在组织细胞 中进行，故又称细胞氧化或细胞呼吸、组织呼吸。 n细胞呼吸作用中的一系列氧化-还原反应总称为生 物氧化：活细胞内进行的氢原子或电子转移的产能 反应。 第一节 生物氧化概述

2、生物氧化的过程多糖脂肪蛋白质11葡萄糖氨基酸甘油+脂肪酸乙酰CoA1TCACO2能量H20O2

3、生物氧化的特点11）生物氧化是细胞内进行的酶促过程，，反应条件温和（水溶液，pH=7和常温）。2）在生物氧化中，碳的释放和氢的氧化是非同步进行的。3）生物氧化的能量是分步释放的。这种逐步释放能量的方式，不会引起体温的骤然升高，且使放出的能量得到最有效的利用。4）生物氧化释放的能量，通过偶联ATP合成，转换成生物体能够直接利用的生物能ATP

n 1）生物氧化是细胞内进行的酶促过程，反应条件 温和（水溶液，pH≈7和常温）。 n 2）在生物氧化中，碳的释放和氢的氧化是非同步 进行的。 n 3）生物氧化的能量是分步释放的。这种逐步释放 能量的方式，不会引起体温的骤然升高，且使放 出的能量得到最有效的利用。 n 4）生物氧化释放的能量，通过偶联ATP合成，转 换成生物体能够直接利用的生物能ATP

二、高能化合物1、高能化合物的概念将水解时能够释放21kJ（5 kcal/mol ）以上自由能的化合物称为高能化合物。高能磷酸化合物一水解每摩尔磷酸基能释放21kJ/mo1或以上能量的磷酸化合物水解断裂时释放出大量自由能的活泼共价键称为高能键，用“～”表示。生物化学上的高能键指水解放出较多的自由能。化学上指需要提供大量能量才能够打断的键

二、高能化合物 1、高能化合物的概念 l将水解时能够释放21 kJ （5 kcal /mol ）以上自由能的化 合物称为高能化合物。 l高能磷酸化合物——水解每摩尔磷酸基能释放21 kJ /mol或 以上能量的磷酸化合物. l水解断裂时释放出大量自由能的活泼共价键称为高能键，用 “～”表示 。 生物化学上的高能键指水解放出较多的自由能。 化学上指需要提供大量能量才能够打断的键

2、高能化合物的类型按其分子结构特点及所含高能键的特征分酰基磷酸化合物烯醇式磷酸化合物磷氧型高能磷酸化合物焦磷酸化合物磷氮型胍基磷酸化合物硫酯键化合物高能非磷酸化合物甲硫键化合物

按其分子结构特点及所含高能键的特征分 2、高能化合物的类型 高能磷酸化合物 高能非磷酸化合物 磷氧型 磷氮型 硫酯键化合物 甲硫键化合物 酰基磷酸化合物 焦磷酸化合物 胍基磷酸化合物 烯醇式磷酸化合物

磷氧键型(一0~P)酰基磷酸化合物HOHH3N+-C0wP-00CH2-0-氨甲酰磷酸1,3-二磷酸甘油酸

磷氧键型（－O~P) C O C H O C H 2 O H O P O O - O - P O O - O - 酰基磷酸化合物 1,3-二磷酸甘油酸 H 3N + C O O P O O - O - 氨甲酰磷酸

烯醇式磷酸化合物COOH0C-0P-0110CH2磷酸烯醇式丙酮酸PEP

烯醇式磷酸化合物 P O O C O O H O C O C H 2 磷酸烯醇式丙酮酸 PEP

焦磷酸化合物焦磷酸NH2PHATPHOHOH

焦磷酸化合物 O - P O O - N N N N N H 2 O H H O H H O H H O O C H 2 - P O O - O - P O O ATP - O - P O O - O P O O - O - 焦磷酸

磷氮键型OP0HWH=NH=NH00NH2N-CH3N-CH3H.CH.CH.CHCOOHCH.COOH磷酸肌酸磷酸精氨酸10.3千卡/摩尔7.7千卡/摩尔磷酸肌酸是易兴奋组织（如肌肉、脑、神经）唯一暂时储能的物质磷酸精氨酸是无脊椎动物肌肉中的储能物质

磷氮键型 P O O O N H C N H N C H 3 C H 2C O O H P O O O N H C N H N C H 3 C H 2C H 2C H 2C H C O O H N H 2 磷酸肌酸 磷酸精氨酸 10.3千卡/摩尔 7.7千卡/摩尔 磷酸肌酸是易兴奋组织（如肌肉、脑、神经）唯一 暂时储能的物质。 磷酸精氨酸是无脊椎动物肌肉中的储能物质